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氢气是一种燃烧值高、清洁、可再生和储存形式多样的能源。随着社会经济的发展,人们对能源的需求剧增,传统能源面临枯竭状态,因此,寻找新型替代能源成为社会发展的要求。发酵法生物制氢是利用生物技术分解有机废弃物来制备氢气,起到清洁环境和获得能源的双重目的。该技术的关键是提高发酵产氢底物的累积产氢量和产氢速率。本研究以天然河底污泥为厌氧产氢菌来源,经过湿热消毒处理后,采用一步法进行厌氧发酵产氢,即产氢菌的培养和发酵产氢过程在同一反应器中连续进行,将葡萄糖和苹果渣转化为氢气,实现了生物能的制备和减少废弃物的双重目的。系统考察了底物浓度和反应液pH值对葡萄糖产氢性能的影响以及预处理的盐酸浓度、纤维素酶解时间、酶解温度和底物浓度对苹果渣产氢性能的影响。葡萄糖厌氧发酵产氢的研究结果表明,溶液pH值和底物浓度是影响微生物产氢的关键因素。当固定溶液的初始pH值并使之随反应的进行自然变化时,在葡萄糖浓度为7.5 g·L-1和初始pH值为7.0时得到最好的实验结果:累积产氢量和平均产氢速率分别为1.85 mol-H2·mol-1-glucose和0.086 mol-H2·mol-1-glucose·h-1;当使溶液的pH值随反应的进行保持恒定时,在葡萄糖浓度为7.5g·L-1和恒定pH值为6.0时得到最好的实验结果:累积产氢量和平均产氢速率分别为1.83 mol-H2·mol-1-glucose和0.22 mol-H2·mol-1-glucose·h-1。当以苹果渣为底物进行厌氧发酵产氢时,发现预处理的盐酸浓度、纤维素酶解条件(温度、时间)和底物浓度对苹果渣的产氢性能有很大的影响。经各种条件优化后,苹果渣的综合产氢效率得到了很大的提高,累积产氢量和平均产氢速率分别达到了3.84 mmol-H2·g-1-TS和0.30 mmol-H2·g-1-TS·h-1(TS:total solid)。苹果渣优化的产氢实验过程如下:1.在70℃时,以固液比(g:mL)为1:10的0.6%HCl加热底物2 h,再加入与底物质量比为0.01:1的纤维素酶,在溶液初始pH值为5.0、温度为45℃时酶解48 h;2.将上述酶解物在37℃下以底物浓度为15 g·L-1、初始pH为7.0的条件下发酵产氢。